الفرق بين الإشارات الثابتة وغير الثابتة (مع الجدول)

الإشارات هي كميات قابلة للقياس في نظام مادي يتم إنتاجها داخل النظام. يمكن تمثيلها في شكل رسوم بيانية تم الحصول عليها رقميًا.

يمكن تصنيف الإشارات تحت عدسات مختلفة. يمكن أن يتم ذلك من حيث الاستمرارية (مستمر مقابل منفصل) ، الدورية (دوري مقابل غير دوري) ، الاحتمال (حتمي مقابل عشوائي) ، الثبات (ثابت مقابل غير ثابت) إلخ.

يمكن أيضًا معاملة الإشارة على أنها ملاحظة أو سجل لحدث. الثبات هي طريقة لوصف خصائص عملية توليد الإشارة ، مما يعطينا فئتين.

الإشارات الثابتة مقابل غير الثابتة

يتمثل الاختلاف بين الإشارات الثابتة وغير الثابتة في أن خصائص إشارة العملية الثابتة لا تتغير بمرور الوقت ، في حين أن الإشارة غير الثابتة هي عملية غير متسقة مع الوقت.

يمكن اعتبار الكلام شكلاً من أشكال الإشارات غير الثابتة. الأشكال التركيبية الأخرى للإشارات هي المثلث ، الموجي ، إلخ. تم استنباط طرق مختلفة وتستخدم لفهم إشارات الكلام.

جدول المقارنة بين الإشارات الثابتة وغير الثابتة (في شكل جدول)

معلمة المقارنة	إشارات ثابتة	غير ثابتة
زمن	تظل الفترة الزمنية للإشارة الثابتة ثابتة في جميع الأوقات.	تختلف الفترة الزمنية للإشارة غير الثابتة بمرور الوقت وليست ثابتة.
تكرار	يظل تردد الإشارة الثابتة ثابتًا عبر العملية	يتغير تردد الموجة غير الثابتة باستمرار أثناء العملية.
المحتويات الطيفية	المحتوى الطيفي للإشارات الثابتة ثابت	المحتويات الطيفية ديناميكية وتتغير باستمرار في حالة الإشارة غير الثابتة.
معادلة فورييه	تحويل فورييه جيد في تمثيل الإشارات الثابتة	تحويل فورييه غير جيد في تمثيل الإشارات غير الثابتة.
أمثلة	تردد ثابت موجة جيبية أحادية النغمة ، موجة جيبية متعددة الألوان بتردد ثابت	إشارات الكلام ، موجة جيبية متعددة الألوان بترددات متنوعة

ما هي الإشارات الثابتة؟

الإشارة الثابتة هي موجة إشارة يتم إنشاؤها عن طريق الحفاظ على ثبات الفترة الزمنية وقيمة المحتوى الطيفي. يمكن إنشاء إشارة ثابتة كموجة جيبية عبر برنامج أو مولد وظيفة.

السمة المميزة لهذه الإشارة هي أن التردد يظل ثابتًا طوال الوقت.

يشرح الثبات بشكل أساسي سلوك موجة الإشارة من حيث العلاقة بين التردد والزمن. هنا ، إذا تم تغيير تردد الموجة الجيبية ، يتم ابتكار موجة جديدة تمامًا ، وبالتالي لن تظل ثابتة بعد الآن.

ومع ذلك ، يمكن الحفاظ على الثبات في موجات جيبية متعددة الألوان أيضًا ، إذا ظل التردد ثابتًا. كل من الموجات الجيبية أحادية التردد ومتعددة الألوان هي بالتالي أمثلة على الإشارات الثابتة. يمكن تمثيل كلاهما من خلال معادلتين مختلفتين.

من المهم ملاحظة أنه على الرغم من وجود عدد متنوع من مكونات التردد في موجة جيبية متعددة النغمات. تكون الإشارة ثابتة إذا لم يتغير تواتر المكونات المذكورة بمرور الوقت.

أمثلة أخرى للإشارات الثابتة هي ؛

ما هي الإشارات غير الثابتة؟

بعبارات بسيطة ، فإن الإشارة غير الثابتة هي إشارة تحت ظروف لم تعد فيها الافتراضات الأساسية التي تحدد إشارة ثابتة صالحة. هذا يعني أن الإشارة غير الثابتة هي نوع الإشارة التي لا تكون فيها الفترة الزمنية والتردد ثابتًا بل متغيرًا.

وبالتالي ، فإن تمثيل الموجة الجيبية للمعادلة غير الثابتة يتغير باستمرار. كما أن المحتويات الطيفية لهذه الإشارات ليست ثابتة. لذلك فإن السمة المميزة للموجات غير الثابتة هي التردد ، الذي يتغير باستمرار بين الفترات.

إشارات الكلام هي إشارات طبيعية غير ثابتة بطبيعتها ، لكنها أكثر تعقيدًا وتختلف قليلاً عن الموجات الجيبية غير الثابتة متعددة الألوان.

أولاً ، في حالة الإشارات الكلامية ، قد تكون هناك مكونات تردد متعددة ، خلال فترة زمنية معينة.

ثانيًا ، قد يكون الفاصل الزمني نفسه قصيرًا للغاية وأقل من 10-30 مللي ثانية مقارنة بـ 250 مللي ثانية.

لذلك في حالة وجود إشارة كلامية ، ستكون هناك مجموعات متعددة من محتويات التردد ، ومن المرجح أن تتغير هذه المحتويات ديناميكيًا فيما يتعلق بالوقت.

ومن ثم فإن المعلمات الإحصائية متغيرة في حالة الإشارات غير الثابتة.

الاختلافات الرئيسية بين الإشارات الثابتة وغير الثابتة

استنتاج

يمكن تصنيف نظام الإشارات من حيث المعايير المختلفة. يشرح الثبات سلوك موجة الإشارة من حيث وظيفة الفترة الزمنية. يمكن رؤية الفرق الأساسي بين الإشارة الثابتة والإشارة غير الثابتة من حيث معادلة الموجة الجيبية. سيكون للإشارة الثابتة الفترة الزمنية ، وثابت التردد والمحتوى الطيفي ، بينما في الإشارات غير الثابتة ، تكون جميع هذه الافتراضات الأساسية غير صحيحة.

تم وضع فئتي أنظمة الإشارات من خلال تحليل فورييه ، ومع ذلك ، فقد لوحظ أن الأسلوب يحتوي على مجموعة من القيود الخاصة به وأن فهم معالجة الإشارات غير الثابتة يتطلب أدوات أكثر تحديدًا.